第七章 食品化学保藏
第一节概述
一、化学保藏的概念
1,食品化学保藏就是在食品生产和储运过程
中使用化学制品来提高食品的耐藏性和尽可
能保持原有品质的一种方法,也就是防止食
品变质和延长保质期。
2,化学制品:指成分明确,结构清楚,从化
学工业中生产出来的制品。
? 有一些化学制品,它能抑制微生物生长,
延续食品腐败变质,称为化学防腐剂:
如苯甲酸、山梨酸、丙酸、尼泊金酯、
亚硝酸盐。
? 有一些化学制品它能阻止或延续食品中
成分被氧化的反应,称为抗氧化剂。
? 而利用化学制品来抑制酶的添加剂则不
常用。
3,化学保藏的原理
? 化学保藏就是在食品中添加化学防腐剂和抗氧化
剂来抑制微生物的生长和推迟化学反应的发生,
从而达到保藏的目的
? 它是在有限时间内才能保持食品原来的品质状态,
属于暂时性保藏
? 由防腐剂只能延长细菌生长滞后期,因而只有未
遭细菌严重污染的食品,利用化学防腐剂才有效。
抗氧化剂也是如此,在化学反应尚未发生前。
? 并不能改善低质食品的品质,即如果食品腐败变
质和氧化反应已经开始,则决不能利用防腐剂和
抗氧化剂将已经腐败变质的食品变成优质食品。
4.特点
? 简单、经济
第二节 食品添加剂及其使用问题
一、食品添加剂
1,概念:为改善食品的色、香、味以及防腐变质,
适应食品加工工艺的需要而加入到食品中的化
学合成物质或天然物质。
2,食品添加剂与食品配料的区别
食品配料:是公认安全的物质,无需进行毒理评
价,用量比较大,一般在 3%以上,如盐、糖、
大豆蛋白、奶油、淀粉、植脂末等。
食品添加剂:需要经过毒理学检验,并有一定的
ADI值
二、食品添加剂的分类及应用状况
? 酸度调节剂
? 甜味剂
? 增稠剂
? 乳化剂
? 防腐剂
? 抗氧化剂
? 着色剂
? 其他添加剂
第三节 化学防腐剂
用于食品保藏的抗菌剂可以区分为屋脊
和有机的两大类,CO2,SO2,H2O2,苯
甲酸及其钠盐,山梨酸及其钾盐,脂肪
酸、酒精等为常用的抗菌剂。
一、无机类
1,SO2、亚硫酸盐类
? 漂白作用和还原作用
? 减少植物组织中的氧气,抑制褐变反应。
? 抑制氧化酶的活性,从而抑制酶性变,比如多酚氧化酶的反
应。
? 可与有色物质作用而漂白,比如花青素、胡萝卜素等 —— 用
于苹果、马铃薯、果脯原料等。
? 用于防止非酶褐变,如藕、土豆片等。
? 抑菌作用、抑制昆虫
? 可以强烈抑制霉菌、好气性细菌,对酵母的作用稍差一些。
? 亚硫酸对微生物的抑制效果与其存在状态有关,亚硫酸分子
在防腐上最有效。
毒理学评价及可能的危害
? 无致癌和不影响生殖,对某些细菌有
致突变作用,高计量下,哺乳动物细
胞中可导致染色体损害,但在当前的
适用剂量下,对多数人无害。
? 关于其危害,主要对过敏的哮喘者有
诱发的可能
2,过氧化氢
? 因具有氧化还原作用而具有杀菌效果,
特别对厌氧芽孢杆菌杀灭效果好。
? 工厂用于无菌包装容器及塑料容器的消
毒处理
3,卤素(氯)
? 食品工厂设备清洗及加工用水等广泛采用次氯酸钙
(钠)或直接加氯进行消毒。
? 消毒原理 —— 次氯酸
? 加氯处理时,水中存在能和氯反应并使它失去杀菌效力
的物质,例如 H2S和有机杂质等,只有这些物质全部和
氯结合,即满足了水本身需氯量而有残余游离氯出现后,
才具有有效的杀菌能力或抑制微生物生长活动的能力,
此时水的加氯处理达到了转折点 —— 氯转效点。
? 各种水因其有机质和干扰物质含量不同,它们的转折点
也不同( P740)。
? PH较低时,氯的杀菌效力可提高。
4,CO2
? 高浓度的 CO2能阻止微生物的生长,高
压下,C02溶解度比常压下高,因而高压
下,防腐能力也大 —— 碳酸饮料的防腐
? CO2也常和冷藏结合在仪器用于水果保
鲜、气调保鲜 —— 减缓呼吸作用。
5,亚硝酸盐和硝酸盐
? 两者都有延迟微生物生长的作用,后者
由于靠酶转化或亚硝酸盐而起作用,用
量大一些
? 抑制梭状芽孢杆菌有效
二、有机类
1,苯甲酸及其钠盐,以及衍生物 对羟基苯甲酸酯
(尼泊金酯,甲、乙、丙、丁、庚)
? 这类制品只有在酸性介质中才有效,pH从 7.0降到 3.5,
防腐能力可增加 5-10倍,只有未解离酸才有防腐力,成
盐后基本无效果;
? 苯甲酸对酵母的影响大于霉菌的影响,但对细菌效力极
弱;
? 苯甲酸对人体毒害小;
? 衍生物,对羟基苯甲酸酯,对于细菌、霉菌都有非常明
显的作用,其抗菌活性依赖于链长度。一般随链长度增
长对革兰氏阳性菌作用要比阴性菌强。另外,尼泊金酯
受 pH影响较小,可用于中性食品,但由于其溶解度有限,
加之不良的气味和费用较高,使其未能广泛用于食品。
2,山梨酸及其钾盐
? 对霉菌有较强的抑制作用,对厌氧菌无
效,pH值越低,抗菌作用越强,在微生
物数量过高的情况下,发挥不了作用
3,其它酸类
? 丙酸、丙酸钙:有效地抑制引起食品发粘的菌
类,马铃薯杆菌和细菌,而且它抑菌霉菌生长
时,对酵母的生长基本无影响,因此,特别适
用于面包等焙烤食品的防腐。
? 丙酸及其盐时谷物、饲料储藏中最有效的有机
酸类防腐剂,在美国,被认为是安全的食品防
腐剂,广泛用于面包和加工干酪,在我国,广
泛用于糕点、饼干、面包等。
? 另外,脱氢醋酸、双乙酸钠也是有效的。
以上防腐剂适用注意点
? 食品 pH,pH下降,防腐作用上升;
? 抑菌谱不同;
? 不同的防腐剂之间有协同作用;
? 一般比较难溶于水,应先溶解后再添加。
三、生物代谢产物
1,抗菌素
抗菌素的抗菌效能为普通化学防腐剂的
100-1000倍。抗菌作用有选择性,青霉素对 G-,
土霉素对 G+-都有效,头孢菌素都有效。但有
一点要注意,微生物可能会逐渐产生耐药性。
2,乳酸链球菌素( Nisin)
抗菌谱比较窄,只能杀死革兰氏阳性菌,
特别是孢子,对阴性菌、酵母和霉菌均无作用,
一般 10mg/kg却有效。目前用于干酪等乳制品、
罐头制品、乙醇饮料。
3,纳它链霉素( Natamycin)
? 对酵母和霉素有效,对细菌无效。
4,植物杀菌素
第四节 抗氧化剂
目前常用的抗氧化剂主要用于防止食物蛤败(油
脂氧化)和褐变。
一、防止食物蛤败的抗氧化剂
? 氧化和水解是导致脂肪蛤败的主要原因。对氧化性蛤败
有影响的因素有空气、光线、热、重金属离子、水分等。
? 抗氧化剂主要的作用是截获游离基、切断游离基反应,
阻止过氧化物的产生。
? 目前常用的抗氧化剂有 BHA(丁基羟基茴香醚),BHT
(二丁基羟基对甲酚),PG(没食子酸甲酯)等,主要
用于脂肪或多脂类食品
? 还有抗坏血酸及其衍生物,异抗坏血酸及微生
物 E等
? 金属离子会促进氧化,因而添加金属离子的螯
合剂有增效作用,比如柠檬酸、磷酸、抗坏血
酸等
? 天然的抗氧化剂,如茶多酚等
二、防止褐变用抗氧化剂
这一类主要是水溶性抗氧化剂
1,抗坏血酸、异抗坏血酸及其衍生物、植酸
? 果蔬的酶促褐变主要是一些酚类倍氧化成醌类,在
酶的作用下,偶联成聚合体,出现褐色素
? 着类抗氧化剂主要是自己和氧气作用,消耗掉氧气,
不阻止组织中酚类受到氧化
使用注意点
? 防止金属离子 —— 采用螯合剂;
? 充氮等措施,减少于氧气的接触;
? 避光避热;
? 协同作用。